WO2009154587A1 - Устройство для смешивания текучих сред - Google Patents
Устройство для смешивания текучих сред Download PDFInfo
- Publication number
- WO2009154587A1 WO2009154587A1 PCT/UA2009/000015 UA2009000015W WO2009154587A1 WO 2009154587 A1 WO2009154587 A1 WO 2009154587A1 UA 2009000015 W UA2009000015 W UA 2009000015W WO 2009154587 A1 WO2009154587 A1 WO 2009154587A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cpes
- conchoid
- axis
- mixing
- ejected
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
- B01F25/104—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components characterised by the arrangement of the discharge opening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
- B01F25/25—Mixing by jets impinging against collision plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/50—Mixing receptacles
- B01F35/53—Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components
- B01F35/531—Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components with baffles, plates or bars on the wall or the bottom
Definitions
- the invention relates to gas dynamics and can be used in technologies requiring the preparation of various mixtures in flows of liquids or gases, in particular, if necessary, mix small additives with a large volume of a moving medium, in particular in the chemical industry or in the preparation of medicinal substances.
- ejectors which, as a rule, consist of a nozzle of a high-pressure (ejection) gas and a low-pressure (ejection gas, a mixing chamber (usually cylindrical) and a diffuser, which provide mixing of media in a wide range of temperatures, pressures, velocities and densities [G. Abramovich Applied gas dynamics. - M .: State. Publishing house of technical and theoretical literature, 1951, p. 223 -234; Delyagin G.N. et al. Heat generating installations? - M .: Stroyizdat, 1986. p. 256-2 ⁇ 5].
- ejectors consist of a nozzle of a high-pressure (ejection) gas and a low-pressure (ejection gas, a mixing chamber (usually cylindrical) and a diffuser, which provide mixing of media in a wide range of temperatures, pressures, velocities and densities [G. Abramovich Applied gas dynamics. - M .: State. Publishing house
- a known method of mixing liquid or gaseous media in the flows of liquids and gases including placing across the flow of liquid or gas nozzle with drainage holes on the side surface [see description of the patent of the Russian Federation No. 2080912, M. cl. BOlF 3/00, publ. 08/10/1997], which is made in the form of a poorly streamlined circular cylinder and oriented so that the drainage holes on both sides of the side surface are located in the zone of greatest rarefaction on the surface of the nozzle when it flows around it.
- a device that implements the specified method is characterized by ease of execution, installation and maintenance. It does not have a special mixing chamber, since it is able to provide mixing directly in the flow of the ejected medium.
- Known nozzle for the formation of aerosols which includes a Laval nozzle, toroidal and annular chambers [see description of the patent of Ukraine N ° 78079, M.cl. AOl G 25/00, publ. February 15, 2007], additionally contains an impeller mounted at the outlet of the diffuser, which allows you to expand the angle of spraying of aerosols.
- a device for spraying liquid comprising a housing with channels for supplying an ejected and ejected liquid, a Laval nozzle, the tapering and expanding parts of which are separated by a mixing chamber made of a toroidal one, while the ejection openings of the mixing chamber are connected to the ejected channel through an additional annular chamber [see description of the patent of the Russian Federation M> 2083247, M.cl. A62C 31/02, publ. 07/10/1997]
- the device described above provides effective atomization of the liquid to a droplet size of the order of 0.005 mm.
- the toroidal shape of the vortex chamber limits the functionality of the device. With insignificant changes in the properties of the ejected and ejected flows, the vortex chamber loses its ability to swirl flows and becomes a brake, and particles of liquid or gas stick to its walls, the spraying and mixing efficiency are reduced.
- the purpose of the proposed technical solution is to increase the efficiency of spraying or mixing multicomponent media, expanding the functionality of the device.
- ai is the distance from the end of the tapering part of the CPES to the polar axis of the conchoid; ag is the distance from the end face of the expanding part of the CPES to the polar axis of the conchoid; di is the minimum diameter of the tapering part of the CPES; d 2 - the minimum diameter of the expanding part of the CPPP;
- Di is the diameter of the end of the tapering part of the CPES
- D 2 is the diameter of the end face of the expanding part of the CPES, and the length of the mixing chamber (H) between the ends of the converging and expanding parts of the CPES equal to the sum ai + a 2> which lies within R ⁇ H ⁇ 2R, where R is the radius of the fixed circle of the conchoid, provides a new technical result. It consists in the fact that the flow ejected through the openings of the mixing chamber can be either continuous or discrete up to individual particles at certain values of temperature, pressure and velocity of the ejection flow. The ejected substance is repeatedly reflected from the walls of the chamber, it simply forms vortices or vortex-vortex vortices, which interact with the ejection flow.
- the channel for feeding the ejected stred has a tapering (diffuser) and expanding (confuser) part separated by a mixing chamber, while the holes mixing chambers for inlet of the ejected medium are connected to the channel of the ejected medium through an additional annular chamber
- the inner surface of the mixing chamber is made in the form of the surface of a body of revolution the plane bounded by two conchoid snails of Pascal and the projections of the ends of the tapering and expanding parts of the diffuser and confuser facing each other
- the conchoids of the snail of Pascal are symmetrically located relative to the CPES axis and symmetrically or asymmetrically with respect to the polar axis of the conchoid
- the polar axis of the conchoid is perpendicular to the axis of the CPES
- Di is the diameter of the end of the tapering part of the CPES
- D 2 is the diameter of the end face of the expanding part of the CPES, and the length of the mixing chamber H between the ends of the converging and expanding parts of the CPES is equal to the sum ai + a 2 and is determined by the relation R ⁇ H ⁇ 2R, where R is the radius of the fixed circle of the conchoid. According to the invention, it contains from 1 to 28 inlets for the ejected medium.
- the solution also has an inventive step.
- a calculation method was also proposed, however, the need to make many assumptions in the calculation process leads ultimately to results that can only be verified experimentally.
- many technical solutions appeared, which in some cases are successfully used in practice.
- the use of the proposed technical solutions remains problematic, since they do not contain in the formula and description of any acceptable starting points suitable for the implementation of these technical solutions [see, for example, description to the RF patent Ns 2083247, M.cl. A62C 31/02, publ. 07/10/1997]
- the claimed technical solution is fundamentally different from the known ones in that, based on fundamental theoretical premises, not only offers a new approach to the formation of the mixing chamber, but also provides fairly specific starting points necessary for the implementation of the technical solution in a wide range of ejected and ejected substances.
- the technical solution is industrially applicable, since it is manufactured on modern equipment in several copies and successfully tested for mixing: liquids (including viscous) with liquids, powders and gases; powders with powders, liquids and gases; gases with gases; solutions of substances or suspensions; medicinal substances up to a ratio of l ⁇ 2000; various oils with water to obtain emulsions of various concentrations.
- FIG. 1 Device for mixing fluids.
- FIG. 2 Scheme of mixing media in the area near the diffuser
- FIG. 3 Scheme of mixing media in the zone of the polar axis of the conchoid.
- FIG. 4 Scheme of mixing media in the area near the confuser.
- a device for mixing fluids contains a housing 1 with channels for supplying an ejection medium 2 and a channel for an ejection medium 3
- the channel for supplying an ejection medium has a tapering (diffuser) part 4 and an expanding (confuser) part 5. Between they have a mixing chamber 6.
- the part of the body that carries the diffuser has openings 7 for the inlet of the ejected medium, the number of which can be from 1 to 28, depending on the number of mixed media and the characteristics of the ejected and ejected flows. These holes are connected to the channel 3 of the ejected medium through an additional annular chamber 8.
- the inner surface of the mixing chamber 6 is made in the form of the surface of a body of revolution of the plane bounded by two conchoid snails Pascal 9 and 10, as well as the projections of the ends of the tapering 1 1 and expanding 12 parts of the diffuser 4 and confuser 5, which are facing each other.
- the conchoids 9 and 10 of the Pascal cochlea are symmetrically located relative to the CPPS axis 14 and asymmetrically with respect to the polar axis 13 of the conchoid 9 and 10.
- the polar axis 13 of the conchoid 9 and 10 is perpendicular to the CPPS axis 14.
- Projections 11 and 12 of the ends of the tapering 4 and expanding 5 parts of the CPES are papillary of the polar axis 13 of the conchoid and perpendicular to the axis 14 of the CPES. So thus, between the diffuser 4 and the confuser 5, a mixing chamber 6 having a complex shape is formed.
- the table below shows the main parameters of some devices for mixing different media and characteristics of the effectiveness of mixing various current media.
- * ⁇ is the deviation of the concentration of substances in a unit volume.
- the device operates as follows.
- the ejection medium supply channel 2 directs the ejection medium to the diffuser 4, and then through the mixing chamber 6 to the confuser 5.
- the ejected medium channel 3 first directs it to the annular chamber 8, which provides equal access to the ejected medium to the openings 7, which also direct the ejected medium to the chamber mixing at an appropriate angle, thus ensuring the interaction of the ejected and ejected Wednesday.
- the complex shape of the mixing chamber 6 provides the formation of vortex flows and efficient mixing of the ejected and ejected medium.
- FIG. 2 shows how gases are mixed with gases and gases with a liquid.
- gas are mixed with gases and gases with a liquid.
- spraying of the resulting mixture in the form of fog with finely dispersed drops occurs. Effective mixing is possible with component ratios from 1: 1000 to 50:50.
- FIG. Figure 3 shows how liquid with liquid and liquid with powders mix. This ensures high-quality mixing (see table). Under certain conditions, the destruction of components and the formation of new substances are possible.
- FIG. 4 shows how powders are mixed with liquid and liquid with liquid to form a jet stream.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Abstract
Изобретение относится к газовой динамике и может быть использовано в технологиях, требующих приготовления различных смесей в потоках жидкостей или газов, в особенности при необходимости смешивать малые добавки с большим объёмом движущейся среды, в частности в химической промышленности или при приготовлении лекарственных веществ. В основу изобретения поставлена задача улучшения устройства для смешивания текучих сред, в котором, вследствие выполнения внутренней поверхности камеры смешения в виде поверхности тела вращения плоскости, ограниченной двумя конхоидами улитки Паскаля и проекциями торцов суживающейся и расширяющейся частей диффузора и конфузора, обращенными друг к другу. Технический результат заключается в том, что эжектируемое вещество многократно отражается от стенок камеры, образует просто завихрения или завихрения типа «виxpи в виxpe», которые взаимодействуют с эжектирующим потоком. За счёт этого повышается эффективность смешивания потоков в соотношениях как 1:1 так и 1:10000, исключаются условия для образования «мepтвыx зoн» и налипания частиц на поверхность камеры смешения.
Description
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ТЕКУЩИХ СРЕД.
Изобретение относится к газовой динамике и может быть использовано в технологиях, требующих приготовления различных смесей в потоках жидкостей или газов, в особенности при необходимости смешивать малые добавки с большим объёмом движущейся среды, в частности в химической промышленности или при приготовлении лекарственных веществ.
Известно, что в основе наиболее эффективных устройств, использующих энергию движущегося газа, лежит явление увеличения полного давления газового потока под действием струи другого, более высоконапорного газового потока. Передача энергии от одного потока к другому происходит путём турбулентного смешения. Это явление лежит в основе газовых и иных эжекторов, позволяющих работать в широком диапазоне изменения параметров газов, позволяет регулировать рабочий процесс и переходить от одного режима работы к другому, создавать устройства различного назначения, например, эффективные форсунки для сжигания топлива, образования аэрозолей, смешения различных сред и т.п.. Описанное выше явление реализуют на практике с помощью эжекторов разного типа, которые, как правило, состоят из сопла высоконапорного (эжектирующего) газа, низконапорного (эжектируемого) газа, камеры смешения (обычно цилиндрической) и диффузора, обеспечивающих смешение сред в широком диапазоне температур, давлений, скоростей и плотностей [ Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. - M.: Гос. Изд-во технико-теоретической литературы, 1951, с . 223 -234; Делягин Г.Н. и др. Тепло генерирующие установки?- M.: Стройиздат, 1986. с. 256-2^5].
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Однако реально устойчивую и эффективную работу газо- или гидродинамических устройств в конкретных условиях не всегда возможно обеспечить за счёт простых технических решений
Известен способ смешивания жидких или газообразных сред в потоках жидкостей и газов, включающий размещение поперёк потока жидкости или газа насадка с дренажными отверстиями на боковой поверхности [ см. описание к патенту РФ No 2080912, M. кл.. BOlF 3/00 , опубл. 10.08.1997 г.], который выполнен в виде плохо обтекаемого кругового цилиндра и ориентирован так, чтобы дренажные отверстия по обе стороны боковой поверхности располагались в зоне наибольшего разрежения на поверхности насадка при обтекании его потоком.
Устройство, реализующее указанный способ характеризуется простотой исполнения, монтажа и обслуживания. Оно не имеет специальной камеры смешения, поскольку способно обеспечить смешение непосредственно в потоке эжектируемой среды.
Однако отсутствие камеры смешения не уменьшает значительно габариты устройства в целом, поскольку эффективное смешение сред возможно на длине не менее 8-10 диаметров сопла эжектируемой среды, кроме того функциональные возможности такого устройства ограничены в основном низконапорными потоками
Известна форсунка для образования аэрозолей, которая имеет в своём составе сопло Лаваля, тороподобную и кольцевую камеры [ см. описание к патенту Украины N° 78079, М.кл. AOl G 25/00, опубл. 15.02.2007 г.], дополнительно содержит крыльчатку, установленную на выходе из диффузора, которая позволяет расширить угол распыления аэрозолей.
Однако установка крыльчатки на пути скоростного потока хотя и мелко дисперсных частиц, с одной стороны, существенно снижает надежность устройства, с
другой стороны, уменьшение скорости эжектирующего газа снижает эффективность смешения сред в вихревой камере.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому по назначению, технической сущности и достигаемому результату при использовании является устройство для распыления жидкости, содержащее корпус с каналами для подачи эжектирующей и эжектируемой жидкости, сопло Лаваля, сужающаяся и расширяющаяся части которого разделены камерой смешения, выполненной торовидной, при этом эжектирующие отверстия камеры смешения соединены с эжектируемым каналом через дополнительную кольцевую камеру [ см. описание к патенту РФ M> 2083247, М.кл. A62C 31/02, опубл. 10.07.1997 г. ]
Описанное выше устройство обеспечивает эффективное распыление жидкости до размеров капель порядка 0,005 мм.
Однако торовидная форма вихревой камеры ограничивает функциональные возможности устройства. При незначительных изменениях свойств эжектирующего и эжектируемого потоков вихревая камера теряет свою способность к завихрению потоков и становится тормозом, а на её стенках налипают частицы жидкости или газа, эффективность распыления и смешивания уменьшаются.
Поэтому целью заявляемого технического решения является повышение эффективности распыления или смешивания многокомпонентных сред, расширение функциональных возможностей устройства.
В основу изобретения поставлена задача улучшения устройства для смешивания текучих сред, в котором, вследствие выполнения внутренней поверхности камеры смешения в виде поверхности тела вращения плоскости, ограниченной двумя конхоидами улитки Паскаля и проекциями торцов суживающейся части диффузора и расширяющейся части конфузора, обращенными друг к другу, расположения конхоид улитки Паскаля симметрично относительно оси канала подачи эжектирующей среды
(КПЭС) и симметрично или асимметрично относительно полярной оси конхоид, выполнения полярной оси конхоид перпендикулярно оси КПЭС, проекций торцов суживающейся и расширяющейся частей КПЭС параллельно полярной оси конхоид и перпендикулярно оси КПЭС, направления осей отверстий для впуска эжектируемой среды под углом α = 35÷65° относительно оси КПЭС, при этом
&ι/ a2 = d2/di = Di/ D2 = 1 ÷ 9, где аi - расстояние от торца сужающейся части КПЭС до полярной оси конхоид; аг - расстояние от торца расширяющейся части КПЭС до полярной оси конхоид; di - минимальный диаметр сужающейся части КПЭС; d2 - минимальный диаметр расширяющейся части КПЭС;
Di - диаметр торца сужающейся части КПЭС;
D2- диаметр торца расширяющейся части КПЭС, и выполнения длины (H) камеры смешения между торцами суживающейся и расширяющихся частей КПЭС равной сумме ai+ a2> которая лежит в пределах R < H < 2R, где R - радиус неподвижной окружности конхоиды, обеспечивается новый технический результат. Он заключается в том, что эжектируемый через отверстия камеры смешения поток может быть либо непрерывный, либо дискретный вплоть до отдельных частиц при определённых значениях температуры, давления и скорости эжектирующего потока. Эжектируемое вещество многократно отражается от стенок камеры, образует просто завихрения или завихрения типа «виxpи в виxpe», которые взаимодействуют с эжектирующим потоком. За счёт этого повышается эффективность смешивани.яе потоков в соотношениях как 1:1, так и 1 :10000, исключаются условия для образования «мёpтвыx зoн» и налипания частиц на поверхность камеры смешения. При определённых значениях температуры, давления и скорости эжектирующего потока вследствие столкновения частиц возможно разрушение не только крупных частиц, но и молекул, то есть преобразование вещества.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для смешивания текучих сред, содержащем корпус с каналами подачи эжектирующей и эжектируемой среды, канал подачи эжектирующей стреды (КПЭС) имеет сужающуюся (диффузор) и расширяющуюся (конфузор) части, разделённые камерой смешения, при этом отверстия камеры смешения для впуска эжектируемой среды соединены с каналом эжектируемой среды через дополнительную кольцевую камеру, согласно изобретению, внутренняя поверхность камеры смешения выполнена в виде поверхности тела вращения плоскости, ограниченной двумя конхоидами улитки Паскаля и проекциями торцов суживающейся и расширяющейся частей диффузора и конфузора, обращенными друг к другу, конхоиды улитки Паскаля симметрично расположены относительно оси КПЭС и симметрично или асимметрично относительно полярной оси конхоид, полярная ось конхоид перпендикулярна оси КПЭС, проекции торцов суживающейся и расширяющейся частей КПЭС параллельны полярной оси конхоид и перпендикулярны оси КПЭС, оси отверстий для впуска эжектируемой среды направлены под углом α= 35÷65° относительно оси КПЭС, при этом аi/ a2 = U2Iax = Di/ D2 = 1 ÷ 9, где аi - расстояние от торца сужающейся части КПЭС до полярной оси конхоид; a2 - расстояние от торца расширяющейся части КПЭС до полярной оси конхоид; d] - минимальный диаметр сужающейся части КПЭС; d2 - минимальный диаметр расширяющейся части КПЭС;
Di - диаметр торца сужающейся части КПЭС;
D2- диаметр торца расширяющейся части КПЭС, а длина камеры смешения H между торцами суживающейся и расширяющихся частями КПЭС равна сумме ai+ a2 и определена соотношением R < H < 2R, где R - радиус неподвижной окружности конхоиды.
Согласно изобретению, оно содержит от 1 до 28 впускных отверстий для эжектируемой среды.
Согласно изобретению, для газообразных потоков / > 2R, где / - константа конхоиды.
Согласно изобретению, для жидких потоков R < / < 2R.
Согласно изобретению, для потоков, содержащих твёрдые фракции, 0 < / < R.
Как видно из изложения сущности заявляемого технического решения, оно отличается от прототипа, и, следовательно, является новым.
Решение также обладает изобретательским уровнем. Хотя теория газового эжектора разработана достаточно хорошо [см. Абрамович Г. H. Прикладная газовая динамика. - M.: Гос. Изд-во технико-теоретической литературы, 1951], предложена и методика расчёта, однако необходимость делать в процессе расчёта множество допущений, приводит в конечном счёте к результатам, которые проверяются только экспериментально. В результате такой проверки и появилось множество технических решений, которые в некоторых случаях успешно используют на практике. В некоторых случаях использование предложенных технических решений остаётся проблематичным, поскольку они не содержат в формуле и описании сколь либо приемлемых отправных точек пригодных для реализации этих технических решений [см., например, описание к патенту РФ Ns 2083247, М.кл. A62C 31/02, опубл. 10.07.1997 г. ]
Заявляемое техническое решение принципиально отличается от известных тем, что, базируясь на фундаментальных теоретических посылках, не только предлагает новый подход к формированию камеры смешения, но и даёт достаточно конкретные отправные точки, необходимые для реализации технического решения в широком диапазоне эжектирующих и эжектируемых веществ.
Техническое решение промышленно применимо, поскольку изготовлено на современном оборудовании в нескольких экземплярах и успешно испытано для смешивания: жидкостей ( в том числе вязких) с жидкостями, порошками и газами; порошков с порошками, жидкостями и газами; газов с газами; растворов веществ или суспензий; лекарственных веществ до соотношения l÷2000; различных масел с водой для получения эмульсий различной концентрации.
Фиг. 1 Устройство для смешивания текучих сред.
Фиг. 2 Схема смешивания сред в зоне вблизи дифузора
Фиг. 3 Схема смешивания сред в зоне полярной оси конхоид.
Фиг. 4 Схема смешивания сред в зоне вблизи конфузора.
Устройство для смешивания текучих сред (Рис. 1), содержит корпус 1 с каналами для подачи эжектирующей среды 2 и канал эжектируемой среды 3 Канал для подачи эжектирующей среды (КПЭС) имеет сужающуюся (диффузор) часть 4 и расширяющуюся (конфузор) часть 5. Между ними расположена камера 6 смешения. Часть корпуса, несущая диффузор, имеет отверстия 7 для впуска эжектируемой среды, количество которых может быть от 1 до 28 в зависимости от количества смешиваемых сред и характеристик эжектирующего и эжектируемого потоков. Эти отверстия соединены с каналом 3 эжектируюемой среды через дополнительную кольцевую камеру 8. Внутренняя поверхность камеры 6 смешения выполнена в виде поверхности тела вращения плоскости ограниченной двумя конхоидами улитки Паскаля 9 и 10, а также проекциями торцов суживающейся 1 1 и расширяющейся 12 частей диффузора 4 и конфузора 5, которые обращённы друг к другу. Конхоиды 9 и 10 улитки Паскаля симметрично расположены относительно оси 14 КПЭС и ассимметрично относительно полярной оси 13 конхоид 9 и 10. Полярная ось 13 конхоид 9 и 10 перпендикулярна оси 14 КПЭС. Проекции 11 и 12 торцов суживающейся 4 и расширяющейся 5 частей КПЭС папаллельны поляпной оси 13 конхоид и перпендикулярны оси 14 КПЭС. Таким
образом, между диффузором 4 и конфузором 5 образована камера смешения 6, имеющая сложную форму.
В таблице, приведенной ниже, показаны основные параметры некоторых устройств для смешивания разных сред и характеристики эффективности смешивания различных текущих сред.
Таблица.
* μ - отклонение концентрации веществ в единице объёма.
Устройство работает следующим образом. Канал 2 подачи эжектирующей среды направляет эжектрующую среду в диффузор 4, а затем через камеру смешения 6 в конфузор 5. Канал 3 эжектируемой среды направляет её вначале в кольцевую камеру 8, обеспечивающую равный доступ эжектируемой среды к отверстиям 7, которые направляют эжектируемую среду также в камеру смешения под соответствующим углом, обеспечивая, таким образом, взаимодействие эжектирующей и эжектируемой
среды. Сложная форма камеры смешения 6 обеспечивает образование вихревых потоков и эффективное перемешивание эжектирующей и эжектируемой среды.
На фиг. 2 показано, как смешиваются газы с газами и газы с жидкостью. При этом происходит не только смешивание, но и распыление, полученной смеси в виде тумана с мелко дисперсными каплями Эффективное смешивание возможно при соотношениях компонентов от 1:1000 до 50:50.
На фиг. 3 показано, как смешивается жидкость с жидкостью и жидкость с порошками. При этом обеспечивается качественное смешивание ( см. таблицу) При определённых условиях возможна деструкция компонентов и образование новых веществ.
На фиг. 4 показано, как смешиваются порошки с жидкостью и жидкость с жидкостью с образованием струйного потока.
Как видно из изложения сущности заявляемого технического решения и описания примеров его осуществления, единый конструктивный подход к реализации устройств позволяет осуществить такие, которые способны качественно смешивать различные среды в широком диапазоне веществ и технических условий, что обеспечивает очень широкий диапазон их использования.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Claims
1. Устройство для смешивания текучих сред, содержит корпус с каналами подачи эжектирующей и> эжектируемой сред, канал подачи эжектирующей стреды (КПЭС) имеет сужающуюся (диффузор) и расширяющуюся (конфузор) части, разделённые камерой смешения, при этом отверстия камеры смешения для впуска эжектируемой среды соединены с каналом эжектирующей среды через дополнительную кольцевую камеру, отличающееся тем, что внутренняя поверхность камеры смешения выполнена в виде поверхности тела вращения плоскости, ограниченой двумя конхоидами улитки Паскаля и проекциями торцов частей суживающейся диффузора и расширяющейся конфузора, обращенными друг к другу, конхоиды улитки Паскаля симметрично расположены относительно оси КПЭС и симметрично или асимметрично относительно полярной оси конхоид, полярная ось конхоид перпендикулярна оси КПЭС, проекции торцов суживающейся и расширяющейся частей КПЭС параллельны полярной оси конхоид и перпендикулярны оси КПЭС, оси отверстий для впуска эжектируемой среды направлены под углом α = 35-65 относительно оси КПЭС, при этом a{/ a2 = d2/di = Di/ D2 = 1 ÷ 9, где аi - расстояние от торца сужающейся части КПЭС до полярной оси конхоид; a2 - расстояние от f όрца расширяющейся части КПЭС до полярной оси конхоид; di - минимальный диаметр сужающейся части КПЭС; d2 - минимальный диаметр расширяющейся части КПЭС;
Di - диаметр торца сужающейся части КПЭС;
D2 - диаметр торца расширяющейся части КПЭС,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) а длина камеры смешения между торцами суживающейся и расширяющейся частей КПЭС (H = a]+ a2) определена соотношением R < H < 2R, где R - радиус неподвижной окружности конхоиды.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит от 1 до 28 впускных отверстий для эжектируемой среды.
3. Устройство по П. 1, отличающееся тем, что для газообразных потоков / > 2R, где / - константа конхоиды.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для жидких потоков R < / < 2R.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для потоков, содержащих твёрдые фракции, 0 < / < R.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200808205A UA89878C2 (ru) | 2008-06-17 | 2008-06-17 | Устройство для смешивания текучих сред |
| UAA200808205 | 2008-06-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2009154587A1 true WO2009154587A1 (ru) | 2009-12-23 |
Family
ID=41434318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2009/000015 WO2009154587A1 (ru) | 2008-06-17 | 2009-04-27 | Устройство для смешивания текучих сред |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA89878C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009154587A1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1084286A (ru) * | ||||
| RU2083247C1 (ru) * | 1994-02-01 | 1997-07-10 | Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры | Устройство для распыления жидкости |
-
2008
- 2008-06-17 UA UAA200808205A patent/UA89878C2/ru unknown
-
2009
- 2009-04-27 WO PCT/UA2009/000015 patent/WO2009154587A1/ru active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1084286A (ru) * | ||||
| RU2083247C1 (ru) * | 1994-02-01 | 1997-07-10 | Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры | Устройство для распыления жидкости |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA89878C2 (ru) | 2010-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6487041B2 (ja) | 噴霧器ノズル | |
| RU2184619C1 (ru) | Распылитель жидкости (варианты) | |
| CA1051063A (en) | Method of and apparatus for generating mixed and atomized fluids | |
| CA2374232C (en) | Method for producing an aerosol | |
| RU2329873C2 (ru) | Распылитель жидкости | |
| US6098897A (en) | Low pressure dual fluid atomizer | |
| KR101119211B1 (ko) | 미립자 및 미세기포 생성 장치 및 이를 이용한 시스템 | |
| EP3341132B1 (en) | Nozzles and methods of mixing fluid flows | |
| WO2005084816A1 (en) | Fire extinguishing apparatus and atomizer using a swirler | |
| JPH0978073A (ja) | 流動接触分解用高効率ノズル | |
| GB2075369A (en) | Air-efficient atomizing spray nozzle | |
| JP2020163255A (ja) | 噴霧装置 | |
| JPS5941780B2 (ja) | 流体の複合噴流方法と複合ノズルユニツト | |
| US20130334342A1 (en) | Liquid atomizing device and liquid atomizing method | |
| US20130181063A1 (en) | Liquid Atomizing Device and Liquid Atomizing Method | |
| EP1501626B1 (en) | Device and method of creating hydrodynamic cavitation in fluids | |
| JP2002508242A (ja) | 燃料噴射ノズルおよびその使用方法 | |
| WO2009154587A1 (ru) | Устройство для смешивания текучих сред | |
| RU78092U1 (ru) | Устройство для смешивания текущих сред | |
| RU2346756C1 (ru) | Пневматическая форсунка | |
| RU2383386C1 (ru) | Устройство для смешивания текущих сред | |
| RU2678674C2 (ru) | Устройство впрыскивания, в частности, для впрыскивания заряда углеводородов в нефтехимическую установку | |
| RU2258568C1 (ru) | Распылитель жидкости | |
| Mostafa et al. | Measurements of spray characteristics produced by effervescent atomizers | |
| RU202165U1 (ru) | Распылитель |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09766969 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09766969 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |